8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки




Скачать 98.16 Kb.
Название8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки
Дата публикации02.06.2013
Размер98.16 Kb.
ТипКонтрольные вопросы
uchebilka.ru > Химия > Контрольные вопросы
Наплавка металлов трением


1. Сущность процесса наплавки 2

2. Схемы процесса наплавки 3

3. Основные технологические параметры процесса наплавки 5

4. Технологический процесс ремонта изношенных или изготовления биметаллических деталей наплавкой трением 6

5. Преимущества и недостатки наплавки металлов трением 7

6. Материалы, наплавляемые трением 8

7. Глоссарий 9

8. Контрольные вопросы 10


1. Сущность процесса наплавки


Сущность процесса наплавки металлов трением заключается в плавлении наносимого металла за счет теплоты трения и соединении его с деталью при повышенных температуре и давлении. Наносимый металл или сплав в гранулированном состоянии (в виде стружки) плавится в закрытом пространстве за счет трения о наплавляемую деталь или специальный инструмент. Трение обеспечивается вращением наплавляемой детали или инструмента относительно массы наносимого металла или сплава.
^

2. Схемы процесса наплавки


Возможен ряд схем процесса наплавки.

Аксиальная схема предусматривает использование сжимающих усилий параллельных оси вращения наплавляемой заготовки или инструмента (рис. 1, I, б) для обеспечения давления на массу наплавляемого металла; эта схема рациональна для наплавки металла на боковые и торцовые поверхности деталей.

Радиальная схема предусматривает использование усилий, нормальных к оси вращения и поверхности трения наплавляемой заготовки или инструмента (рис. 1, II, б). Эта схема может быть применена при наплавке металла на боковые цилиндрические поверхности деталей.


Рис. 1. Принципиальные схемы процесса наплавки трением на (а) – внутреннюю, (б) – наружную, (в) – торцовую поверхности: I – аксиальная; II – радиальная;

1 – деталь; 2 – инструмент; 3 – наплавляемый металл до наплавки; 4 – наплавленный металл; 5 – приспособление.
Основным условием для обеспечения плавления наносимого металла или сплава по перечисленным схемам является изготовление наплавляемой заготовки или инструмента (с помощью которых осуществляется трение) из материалов с более высокой температурой плавления по сравнению с температурой плавления наносимого материала, т. е.



(1)


Во избежание наплавления металла или сплава к рабочей поверхности инструмента или формообразующей детали приспособления их изготовляют из соответствующих материалов.

При наплавке металла на торцовую поверхность детали, во внутреннюю полость приспособления 5 помещают необходимое количество стружки 3, после чего в него вводят деталь 1. За счет продольного перемещения пуансона 2 наплавляемый металл предварительно уплотняется с образованием брикета соответствующей плотности. Наплавка происходит при вращении детали 1 и одновременном продольном перемещении пуансона 2 для создания рабочего давления на поверхности трения детали. В результате интенсивного тепловыделения от трения брикет расплавляется и, находясь в закрытом пространстве приспособления, наплавляется на торцовую поверхность детали. По достижении инструментом 2 крайнего положения, соответствующего заданному размеру Н наносимого слоя металла, вращение детали прекращается, и наплавленный металл 4 кристаллизуется на ее поверхности в условиях всестороннего сжатия, обеспечивающих получение металлического соединения высокой прочности и высокую плотность наплавленного металла. После окончания кристаллизации инструмент отводится в исходное положение, приспособление раскрывается и наплавленная деталь извлекается. При наплавке металла или сплава на наружную поверхность цилиндрической детали 1 (см. рис. 1, I, б) инструмент отсутствует, предварительное уплотнение стружки наносимого металла, и создание рабочего давления на поверхность трения обеспечиваются продольным перемещением приспособления 5. Металл плавится трением торцовых и боковых поверхностей детали 1 о брикет, вытесняется из «копильника» 3 и располагается на боковой поверхности детали слоем заданной толщины, равной . В крайнем положении, соответствующем вытеснению всего металла из «копильника», вращение детали и продольное перемещение приспособления прекращаются, и расплавленный металл 4 кристаллизуется на поверхности слоем заданной длины Н.

При наплавке металла на внутреннюю боковую поверхность деталь 1 (рис. 1, I, а) закрепляют в приспособлении 5, обеспечивающем создание закрытого пространства достаточных размеров для помещения стружки.

Наплавка осуществляется вращением инструмента 2 и продольным перемещением приспособления. В крайнем верхнем положении приспособления весь расплавленный металл располагается на наплавляемой поверхности слоем определенного размера; затем инструмент, не прекращая его вращения, извлекают из приспособления.
^

3. Основные технологические параметры процесса наплавки


Основные технологические параметры процесса наплавки трением - это окружная скорость υ и давление P на поверхности трения. Величины этих параметров определяются физическими характеристиками основного и наплавляемого материалов, в особенности коэффициентом трения и температурой плавления наносимого материала, а также материала детали и инструмента. Проведенными в МИНХиГП им. И. М. Губкина исследованиями установлено, что при наплавке цветных сплавов (бронзы или латуни) на стальные и чугунные детали (табл. 1) оптимальные значения параметров режима наплавки находятся в пределах: относительная скорость на поверхности трения ; давление .

Продолжительность наплавки зависит от параметров процесса, площади наплавляемой поверхности, сечения заготовки, толщины наносимого слоя металла и его теплофизических характеристик.

Мощность (в кВт), необходимая для осуществления процесса, может быть подсчитана по эмпирической формуле:



(2)

где D – наибольший диаметр поверхности трения, мм;

А – коэффициент, равный 0,4 – для наплавки цветных металлов и равный 0,6 – для наплавки черных металлов.

Область оптимальных размеров наплавляемых деталей ограничивается:

  • диаметром наплавляемой поверхности D = 30 – 80 мм;

  • длиной Н = 30 – 100 мм.

При этом рекомендуются соотношения – при наплавке на боковые поверхности (рис.1, I, а и б); – при наплавке на торцовые поверхности.

В процессе наплавки трением имеются: эффективное тепловыделение, создающее условия плавления наносимого металла и пластической деформации в прилегающем слое основного металла; при этом максимальная температура на поверхности трения не превышает температуры плавления наносимого металла; взаимная диффузия основного и наплавляемого металлов, способствующая образованию прочного соединения.
^

4. Технологический процесс ремонта изношенных или изготовления биметаллических деталей наплавкой трением



Технологический процесс ремонта изношенной или изготовления биметаллической детали наплавкой трением состоит из следующих этапов:

подготовка детали к наплавке;

подготовка наплавляемого металла или сплава;

предварительное уплотнение наплавляемого металла или сплава;

наплавка трением;

контроль качества наплавки;

окончательная механическая обработка наплавленной детали.



Рис. 2. Втулка подшипника скольжения

Основа – сталь 3, наплавленный слой – латунь ЛМцС58-2-2
После наплавки деталь помещают в ящик с песком для медленного остывания. Качество соединения детали с наплавленным слоем и отсутствие макродефектов проверяются визуально и простукиванием детали медным молотком. Проводятся также выборочные механические испытания наплавленных деталей для определения прочности соединения основного металла с наплавленным. Необходимые размеры и качество поверхности в соответствии с рабочим чертежом получаются механической обработкой.

^

5. Преимущества и недостатки наплавки металлов трением



Наплавка трением выгодно отличается от существующих методов наплавки полезным использованием теплового эффекта трения, отсутствием расплавления основного и перегрева наплавляемого металлов, отсутствием их перемешивания, образованием металлического соединения между твердым и жидким металлами в условиях всестороннего сжатия и возможностью эффективного использования отходов механической обработки.

Преимущества процесса:

  1. стабильность химического состава и сохранение исходных механических свойств в наплавленном слое;

  2. получение надежного соединения основного и наплавленного металлов; возможность наплавки комбинированной шихтой для получения заданных свойств наплавленного слоя;

  3. высокая экономичность процесса.

К недостаткам процесса относятся:

  1. невозможность нанесения металлов более тугоплавких, чем основной металл;

  2. ограниченные размеры наплавляемых поверхностей;

  3. необходимость изготовления специальных приспособлений или сменных вкладышей к ним для наплавки деталей каждого типа.

Процесс наплавки трением целесообразно применять для ремонта изношенных и изготовления биметаллических деталей, а также для поверхностного упрочнения деталей.

Особенно эффективен этот процесс для ремонта деталей типа втулок.

В настоящее время большинство резьбовых и шпиндельных гаек, золотников и клапанов нефтяной арматуры, подвижных и антифрикционных колец ремонтируются таким способом.

^

6. Материалы, наплавляемые трением



Таблица 1

Материалы, наплавляемые трением


Наплавляемый металл (сплав)

Поверхность детали

Деталь – стали 20

Алюминий АЛ-1

Торцовая, наружная цилиндрическая

Медь М-1

Торцовая, наружная цилиндрическая, внутренняя цилиндрическая

Бронза БрОЦСбб-3

Торцовая, наружная цилиндрическая, внутренняя цилиндрическая

Бронза БрОФ-10-1

Торцовая, внутренняя цилиндрическая

Бронза БрАЖ9-4 и

БрАЖМц-10-3-1,5

Торцовая, наружная цилиндрическая

Латунь Л-62

Торцовая, наружная цилиндрическая, внутренняя цилиндрическая

Латунь ЛМцС58-22

Торцовая, наружная цилиндрическая, внутренняя цилиндрическая

Латунь ЛК80-3

Торцовая, наружная цилиндрическая

Латунь ЛС59-1

Торцовая, внутренняя цилиндрическая

Ковкий чугун КЧЗО-6

Торцовая, наружная цилиндрическая

Белый чугун

Торцовая, наружная цилиндрическая

Деталь – сталь 1Х18Н9

Белый чугун

Торцовая

Сормайт 1

Торцовая

Деталь – ковкий чугун КЧ 30-6

Бронза БрЖ9-4

Торцовая

Латунь Л-62

Торцовая

Деталь – серый чугун СЧ 18-36

Бронза БрАЖ9-4

Торцовая

Латунь Л-62

Торцовая

Латунь ЛМцС58-2-2

Торцовая, внутренняя цилиндрическая

Деталь – бронза БрАЖ 9-4

Бронза БрОФЮ-1

Торцовая, внутренняя цилиндрическая

Латунь ЛМцС58-2-2

Торцовая, внутренняя цилиндрическая

Бронза БрКд-1

Торцовая


7. Глоссарий


Сормайт

Основой всех твердых сплавов являются тугоплавкие карбиды металлов, которые представляют собой химические соединения металла с углеродом.
Твердые сплавы можно разделить на следующие группы: 1) литые твердые сплавы, 2) порошкообразные твердые сплавы и 3) металлокерамические сверхтвердые сплавы. Наибольшее распространение получили следующие твердые сплавы: сормайт, сталинит, вокар и победит.

Сормайт представляет собой литой сплав: изготовляется в виде прутков диаметром 3 – 8 мм и длиной до 450 мм. Применяется для наплавки быстроизнашивающихся частей деталей машин и инструментов. Выпускается двух сортов: сормайт № 1 и сормайт № 2.

Сормайт № 1 имеет следующий химический состав: никеля 3 – 5%, хрома 25 – 31%, марганца 1,5%, углерода 2,5 – 3,3%, кремния 2,8 – 4,2%, остальное – железо. Твердость HRC 48 –52 (сталь 20 имеет первоначальной твердостью HRC 18 – 20). Сормайт № 1 не требует термообработки после наплавки и может обрабатываться только шлифовкой карборундовыми камнями.

Пуансон

(франц. poinçon), в металлообработке – одна из основных деталей инструмента, используемого при штамповке и прессовании металлов.

Шихта

(от нем. Schicht), смесь материалов в определённой пропорции, подлежащих переработке в металлургических, химических и других агрегатах. Шихта рассчитана на получение конечных продуктов с заданными физическими и химическими свойствами. Шихта загружается в агрегат либо в виде однородной смеси (порошковой, кусковой, брикетированной), приготовленной вне агрегата, либо порциями, состоящими из отдельных компонентов шихты.

^

8. Контрольные вопросы


  1. В чем заключается сущность процесса наплавки?

  2. Отличие аксиальной от радиальной схемы наплавки?

  3. Преимущества и недостатки процесса наплавки?

  4. Этапы технологического процесса ремонта изношенных или изготовления биметаллических деталей наплавкой трением.

  5. Область оптимальных размеров наплавляемой детали.

  6. Основные технологические параметры процесса наплавки трением.

  7. Понятие пуансон.

  8. Понятие шихта.


Наплавка металлов трением

Кафедра МОНиГП



Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки icon8. Контрольные вопросы, упражнения и задачи > Контрольные вопросы,...
Ниже приведены контрольные вопросы по всему разделу. Ответы на эти вопросы являются проверкой степени усвоения читателем теоретических...

8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки icon9. Ответьте на контрольные вопросы. Контрольные вопросы: Назовите основные типы мониторов
Что такое native и какие существуют методы изменения изображения в lcd мониторах?

8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки iconПриложение d контрольные вопросы контрольные вопросы. Часть 1
Уровни и аспекты проектирования мк-систем и устройств. Основные задачи, решаемые на различных уровнях проектирования

8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки iconКонтрольные вопросы по дисциплине "Основы менеджмента"
Сущность и содержание термина "менеджмент", основные виды менеджмента и их характеристика

8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки iconВ чем сущность процесса модифицирования?
В чем сущность процесса модифицирования? Приведите пример использования модификаторов для повышения свойств литейных алюминиевых...

8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки icon1. Сущность и основные элементы бюджетного процесса 5
Целью исследования является раскрытие сущности и структуры бюджетного процесса, проблем бюджетного процесса в Украине, а так же выработка...

8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки iconКонтрольные вопросы Что такое предпринимательство?
Общее понятие о предпринимательстве. Развитие предпринимательства в Украине. Сущность и цели предпринимательства. Экономические и...

8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки iconОбщие вопросы специальной дошкольной педагогики
Специальная дошкольная педагогика — это наука, изучающая сущность, закономерности, принципы, методы, формы органи­зации процесса...

8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки iconКонтрольные вопросы 18

8. Контрольные вопросы 10 > Сущность процесса наплавки iconКонтрольные вопросы

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<